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在第五代移动通信网络中,移动数据服务的爆炸式增长和智能设备的迅速普及,使得绿色通信的概念由此被提出。在这种趋势下,空间调制(Spatial Modulation,SM)作为一种全新的通信调制方式被广泛研究,其通过在每一时隙内激活单个天线来发送信息,从而使得激活天线的下标位置也携带了额外的空间比特信息。空间调制的单射频链结构,可以降低发射机和接收机的复杂度,同时避免了信道间干扰、天线间同步等一系列问题。但SM系统也存在频谱效率提升有限,天线数目存在限制的问题。为解决这些问题,近年来提出的许多空间调制扩展技术,包括广义空间调制(Generalised Spatial Modulation,GSM)和正交空间调制(Quadrature Spatial Modulation,QSM),也受到了广泛关注。本文对空间调制系统及其扩展的广义空间调制和正交空间调制的系统展开研究,着重研究了各系统中接收端的低复杂度球形检测算法,主要研究内容与贡献包括:1.研究了空间调制系统的具体信息传输原理,搭建了系统的信道模型,在基于对球形检测算法的基本思想的研究上,对空间调制系统的三种球形检测算法SM-Rx、SM-Tx以及GSM-Tx进行了算法推导以及复杂度分析。实验仿真表明,对于空间调制系统,球形检测算法是一种保持最优误码率(Bit Error Rate,BER)性能的低复杂度检测算法。2.研究了通过允许多根天线同时激活,从而消除对天线数目的限制以及提升系统频谱效率的广义空间调制系统,分析了系统原理、信道模型及天线选择算法。并对广义空间调制系统的两种球形检测算法GSM-Rx与GSM-Tx进行算法推导和复杂度分析。仿真结果验证了低复杂度的球形检测算法在GSM系统中依然具有最优的BER性能。3.为了进一步提升SM系统的频谱效率,本文研究了通过将复信号的实部与虚部分别使用激活天线传输的正交空间调制系统。在对系统原理及模型进行研究与分析后,针对QSM系统接收端,本文首先将SM系统中的SM-Rx球形算法改进并应用到了QSM系统中,同时本文提出了通过减小发射空间搜索域来降低算法计算复杂度的QSM-Tx球形检测算法。在QSM-Tx算法的应用过程中,由于传统的初始半径计算法方法难以提供良好的BER性能,本文提出了一种新的球形检测初始半径计算方法。由仿真结果可得,本文提出的QSM-Tx算法是一种与QSM-Rx和QSM-ML算法的最优BER性能相近,但可以降低超过95%的ML算法复杂度的球形检测算法。